[发明专利]混合机械和电气变压器监视器

说明书

技术领域

本发明涉及用于测量变压器中的油温和绕组温度的设备，并且更特定而言涉及使用机械器件来测量油温和使用电气器件来测量绕组温度。

背景技术

电力变压器为电网的整体的并且昂贵的部件。因为它们是如此昂贵的资产，为了公共事业设备的利益最大化，使它们的变压器的使用寿命长度最大化并且这样做的一种方式是通过监视和控制变压器的温度。根据阿列纽斯（Arrhenius）反应理论的修改/调适，变压器绝缘材料随着时间和温度以一定速率劣化，因此测量变压器的油温和绕组温度可以用来1）控制冷却速率，2）针对如何来加载变压器给出指导；3）计算变压器的消耗寿命。

在历史上，机械仪表已通过使用布尔顿管、波纹管或双金属来测量变压器油温，并且然后通过向油温加上热阱和元件来计算绕组温度。电仪表已通过使用RTD（电阻温度检测器）或热电偶来测量变压器油温并且然后通过测量负载电流来计算绕组温度。机械油监视器的主要优点在于其并不需要电来操作。其能仅使用从变压器中的油所生成的热来致动冷却或报警开关。其在该行业中具有较长历史并且对于大多数操作/维护人员而言是最简单并且最熟悉的仪器。电气监视器的优点包括易于校准，可编程，数字协议，数据记录/录入，进行计算的能力、测量绕组温度，和灵活性。发明人提出了组合机械和电气计量系统为一个混合装置，从而允许最大化二者的特点并且最小化它们的局限性。通过利用机械元件测量油温并且控制机械开关，混合监视器将会继续起作用，即使在断电的情况下，混合监视器的电气部分将会能提供电子装置所具有的全部特点和优点，诸如（但不限于）数字协议、数据记录、测量绕组温度、易于校准等。

在电力工业中，存在使用布尔顿管或双金属来测量油温的机械监视器/控制器。利用升高所述机械监视器/控制器的油感测元件的温度的热阱或元件来模拟绕组温度。

电气仪表使用RTD或热电偶测量变压器油温。使用负载电流来添加到油温来模拟绕组温度或者使用光纤探针直接测量绕组温度。

机械仪表具有仅能致动开关用于局部报警或控制冷却的很有限的功能。

电气仪表具有电源中断的固有问题。任何电源中断意味着完全失去功能。能利用电池或其它电路来备份电气仪表，但这升高了产品成本和复杂性。将会有利的是提供具有机械传感器的变压器监视器，机械传感器提供油温输入以致动机械开关和电气开关。

也将会有利的是提供一种变压器监视器，其在断电的情况下仍会起作用。

将会进一步有利的是，在变压器监视器中具有机械地和电气地测量油温的冗余性。

将会进一步有利的是，提供一种变压器监视器，其具有测量绕组温度的能力。

将会进一步有利的是，提供一种变压器温度监视器，其具有用于油温和绕组温度的局部显示器。

将会进一步有利的是，提供一种变压器温度监视器，其具有扩展的能力，诸如数据记录、绕组模拟、寿命损失计算等。

发明内容

简单地陈述并且根据本发明的一方面，一种用来测量在变压器中的油温和绕组温度的混合机械和电气变压器监视器，包括：机械平移器，其用于将油温输入转换为机械位移；一个或多个机电开关，其连接到机械平移器，用于响应于位移提供一个或多个机械致动触点；基于微处理器的控制器，其连接到机械致动触点，用来对电子电路提供控制；至少一个继电器，其连接到基于微处理器的控制器，用于提供一个或多个电气控制的致动输出；连接到机械平移器用于提供油温测量的机械感测输入或者机械器件；电气温度感测输入，连接到基于微处理器的控制器用于提供电气输入来测量绕组温度；机械显示器，其连接到机械平移机构用于提供油温的局部显示；以及，电气显示器，其连接到基于微处理器的控制器用于提供绕组温度的局部显示。

附图说明

虽然在所附权利要求中特定地陈述了本发明的新颖方面，结合附图，通过参考实施例的下文的详细描述，本发明的各种实施例可以被更好地理解，在附图中：

图1为混合变压器温度监视器的正视细节图。

出于清楚和简要目的，在所有附图中，相似的元件和构件将具有相同的名称和附图标记。

具体实施方式